Question

Найдите массовую долю этанола в растворе, полученном при брожении 10 кг раствора, содержащего 1 кг глюкозы. Какой объем газа (н.у.) выделился при брожении?

Answer 1

Дано:спиртовое брожение;
mр-ра гл. = 10кг;
m(С₆Н₁₂О₆) = 1 кг;
Найти:w(C₂H₅OH); V(СО₂)
Решение:
     Спиртовое брожение глюкозы:
                 С₆Н₁₂О₆   -бр.→ 2С₂Н₅ОН + 2СО₂↑
     По уравнению реакции из одного моля глюкозы получается 2 моля этанола и 2 моля углекислого газа.
     Молярные массы (объем для газа) :
M(C₆Н₁₂О₆) = 6*12 + 12*1 + 6*16 =180 (г/моль)
М(С₂Н₅ОН) = 2*12 + 5*1 + 16 + 1 = 46 (г/моль)
Vм(СО₂) = 22,4 л
     Химические  количества исходного и конечных веществ (1 кг = 1000 г):
n(С₆Н₁₂О₆) = m(С₆Н₁₂О₆)/M(С₆Н₁₂О₆) = 1000/180 = 5,(5) моля
п(С₂Н₅ОН) = n(СО₂) = 2*n(С₆Н₁₂О₆) = 2*5,(5) = 11,(1) ≈ 11,1 моля
V(CO₂) = n(CO₂)*Vм(CO₂) =11,1*22,4 = 248, 6(л)
      Массовая доля этанола  (при 100% выходе)
w(C₂Н₅ОН) = (m(С₂Н₅ОН)/mр-ра)*100%
m(С₂Н₅ОН) = n(С₂Н₅ОН) * М(С₂Н₅ОН) = 11,1*46 = 510,6 (г)
mр-ра = mр-ра гл. - mгл. + m(С₂Н₅ОН) = 10000 - 1000 + 510,6 = 9510,6г ( 10 кг = 10000 г)
w(С₂Н₅ОН) = (510,6/9510,6)*100% ≈ 5,4 %

Ответ: 5,4 % массовая доля этанола; 248,6 л углекислого газа